轻质高强混凝土制备与性能分析

基于轻质高强混凝土竞赛,文中对我国企业和高校制备轻质高强混凝土的能力进行了调研和分析,对46家企业、19家高校制备的轻质高强混凝土配合比、抗压强度、劈裂强度、粗骨料含量进行汇总、测试和分析,探究了原材料品质、配合比参数对混凝土力学性能和结构效率系数(强度容重比)的影响。分析结果表明,基于对轻质高强混凝土微观结构与宏观性能关系的理解,通过原材料选择、配合比设计和粗骨料优化等措施,在容重不大于1500 kg/m^(3)的控制条件下,轻质高强混凝土的抗压强度可达120 MPa,结构效率系数世界领先,达83.2 kPa/(kg·m^(-3))。文中所展示的轻质高强混凝土制备方法和材料性能,对轻质高强混凝土制备和建筑行业发展有促进作用。

双掺陶粒轻质高强混凝土的力学及耐久性能试验研究

通过在混凝土中掺入黏土陶粒和页岩陶粒,使其具备较高强度的同时具有较低的干表观密度和较好的耐久性能,旨在探索制备28 d干表观密度不大于1950 kg/m3、28 d强度不小于50 MPa的轻质高强混凝土(Lightweight High-Strength Concrete,缩写:LWHSC)的方法。同时研究了黏土陶粒和页岩陶粒双掺对轻质高强混凝土抗压强度、干表观密度和耐久性的影响。结果表明,所制备的LWHSC的抗压强度试件破坏形态无异于普通混凝土,但使用黏土陶粒部分替代页岩陶粒可有效降低LWHSC干表观密度;适当增加胶凝材料用量并辅以优化陶粒的双掺比例,对除抗冻性以外的其它耐久性能具有一定的改善作用。研究成果可为认识、优化和开发页岩陶粒和黏土陶粒双掺LWHSC及其在工程中的应用提供参考。

聚丙烯纤维轻质高强混凝土动态力学特性研究

基于试验研究不同应变率下聚丙烯纤维轻质高强混凝土力学特性。采用电液伺服压力机及直径为74mm的分离式霍普金森压杆试验装置(SHPB)对不同纤维掺量(0%、0.05%、0.1%、0.2%、0.3%)的聚丙烯纤维轻质高强混凝土开展不同应变率下的单轴压缩试验,分析应变率及纤维掺量对试件力学性能的影响。结果表明:随着纤维掺量的增大,试件峰值应力均呈先增大后减小的趋势,纤维掺量在0.1%时试件峰值应力达到最大值;0.6 MPa气压下相较于未掺纤维试件,纤维掺量为0.05%、0.1%、0.2%、0.3%时其韧性增幅分别为57.04%、77.78%、65.19%、46.67%,纤维的掺入增强了试件的韧性,随着纤维掺量的增多试件韧性整体呈先增大后减小的趋势;试件应变率与DIF间呈线性正相关,随着纤维掺量的增多试件应变率敏感性先增大后减小,纤维掺量在0.1%时试件的应变率效应敏感性最强;试件入射能、耗散能与应变率间呈线性正相关,0.6 MPa气压作用下相较于纤维掺量为0%的试件,纤维掺量为0.05%、0.1%、0.2%、0.3%时其破碎耗能密度增幅分别为9.05%、11.52%、15.23%、15.64%,掺入适量的聚丙烯纤维能够显著提高试件的耗能效果,但过量的纤维对试件耗能作用提升不再明显。

高强轻质混凝土砌体沿空留巷技术在金刚煤矿的应用

砌体沿空留巷因施工简单、操作方便且成本低廉在缓倾斜煤层中得到了广泛运用,但在倾斜、急倾斜煤层,砌体沿空留巷的运用受到很大制约。结合金刚煤矿现场实践,通过现场调研、资料收集、数值模拟、理论分析,提出了高强轻质孔型砌体,以降低施工难度,增加施工安全;降低机巷出口采高,以减小砌体高度,保障墙体稳定;采用拱形断面,以改善巷道的受力状态;使用锚杆+钢筋网方式托住顶板控制墙体上方的软弱顶板等关键技术,取得了大倾角较厚煤层软顶沿空留巷的成功,对类似条件工程具有借鉴作用。

轻质高强混凝土研发新进展及应用

轻质高强混凝土是一种容重轻而承载高的新型复合材料,在高层或大跨工程结构以及软弱地基处理中具有良好的应用前景,也是混凝土进一步发展的重要方向。首先,阐述了轻质高强混凝土的工作性能及其影响因素;其次,分析了其构件试验研究及其工程应用,并指出了其现阶段研究与应用过程中存在的问题;最后提出其未来研究方向并展望其工程应用前景。

一种轻质高强混凝土配合比设计方案

简述轻质高强混凝土出现的背景及含义,阐明轻质高强混凝土配合比设计应遵循的技术路线。并逐一介绍该配合比所用原材料的技术性质,通过大量试验和优化,最终得到优化的轻质高强混凝土配合比。

加气混凝土砌块砌体轻质石膏抹灰的关键工序分析

加气混凝土砌块以其优良的经济型、加工性、环保性,越来越多的应用于房屋建筑当中。同时室内非潮湿环境中,轻质石膏抹灰也因为空鼓少、施工便利、工序简单,在工程设计中应用广泛。但加气混凝土砌块、石膏抹灰的室内隔墙,也容易出现较多开裂问题。石膏抹灰施工过程中不同工序质量对最终墙面开裂产生的影响,确定施工中需要重点控制的关键工序。

轻质高强粉煤灰加气混凝土砌块砌体的受压性能

为了解轻质高强粉煤灰加气混凝土砌块作为承重墙的可行性 ,测试了A7.5B07轻质高强粉煤灰加气混凝土砌块砌体的受压性能。测试结果表明 :A7.5B07轻质高强粉煤灰加气混凝土砌块砌体 ,在破坏前能充分发挥其自身强度(强度利用系数为0.7～0.8) ,比粘土实心砖砌体(强度利用系数为0.2～0.3)明显地好 ;且该砌块强度高、密度小、导热系数低 ,有效地利用工业废料制作 ,是多层(5～7层)混合结构建筑的理想承重墙材料。

预置轻骨料混凝土中灌浆料与轻骨料的匹配机制研究

本文制备了不同强度等级(60、75、90、100、110、120 MPa)的轻质高强灌浆料,通过与不同类型、强度的轻骨料(高强球形粉煤灰陶粒、低强球形粉煤灰陶粒、碎石形页岩陶粒)复合,研究了预置轻骨料混凝土中灌浆料与轻骨料之间的匹配机制。结果表明,预置轻骨料混凝土强度与灌浆料强度存在分段线性关系,拟合曲线斜率可近似反映对灌浆料强度的利用效率。随着灌浆料强度等级提高,所配制混凝土对灌浆料强度的利用率下降。骨料的筒压强度与粒形也会影响灌浆料强度的利用率。由于嵌锁效应,碎石形页岩陶粒制备的轻骨料混凝土强度显著高于相近筒压强度球形粉煤灰骨料制备的混凝土。采用高强球形粉煤灰陶粒与碎石形页岩陶粒可分别制备出抗压强度为81.2 MPa、干表观密度为1 735 kg/m^(3)与抗压强度为68.2 MPa、干表观密度为1 520 kg/m^(3)的预置轻骨料混凝土。

高强轻质粉煤灰加气混凝土发气技术的研究

为了制备高强轻质(B07-A7.5)加气混凝土,重要条件是实现的低水料比下的引气技术,研究水料比低至0.25时加气混凝土拌合物的流变学参数、初始扩展度、稠化速率、与发气高度、发气速率的关系和对发气质量和性能的影响。发现随着水料比的降低,加气混凝土用基本浆体的屈服值降低,但是塑性黏度增大,触变值增大。当水料比较低至0.30以后,浆体出现剪切变稠现象;水料比越低,浆体稠化越快。试验表明,在水料比为0.25时,一定配合比下,加气混凝土初始扩展度宜控制在190 mm左右;可以在在30 min内完成发气并实现料浆发气与稠化匹配,制备出符合要求产品。

高强再生轻骨料和玻璃微珠配制轻质高强混凝土的研究

采用高强再生轻骨料和玻璃微珠,利用体积法配制出了性能满足预定控制要求的轻质高强混凝土。通过对比试验研究了玻璃微珠、水泥品种、骨料掺量对轻质高强混凝土力学性能和工作性能的影响。结果表明,调节玻璃微珠的粒度和掺量可有效控制混凝土的表观密度,使用高强再生轻骨料可提高混凝土的强度和工作性。试验配制出了表观密度1520kg/m3、28d抗压强度58.9 MPa、比强度1.0667、工作性能较好的轻质高强混凝土。

聚丙烯纤维和膨胀剂对高强轻质混凝土收缩和抗开裂性能的影响

试验配制了等强的普通混凝土和高强轻质混凝土,为改善高强轻质混凝土的收缩和抗开裂性能,向其中分别单掺、双掺了膨胀剂和聚乙烯纤维。通过自由收缩试验和约束收缩试验研究了聚丙烯纤维和膨胀剂对高强轻质混凝土收缩和抗开裂性能的影响。试验结果表明,聚丙烯纤维和膨胀剂均可以改善高强轻质混凝土的收缩和抗开裂性能;按照本试验的掺量进行双掺,制成的高强轻质混凝土的收缩和抗开裂性能均优于普通混凝土。

轻质高强微膨胀混凝土加固拱桥的动力分析

探讨了采用普通混凝土、普通微膨胀混凝土和轻质高强微膨胀混凝土3种材料加固的拱桥的动力响应,建立了有限元计算模型并给出了相应的分析方法。对各种模型进行了振动频率计算,并应用反应谱法和时程分析法计算了其地震反应。结果表明,采用轻质高强微膨胀混凝土加固的拱桥适应变形能力强,荷载力分布均匀,具有良好的抗震性能。

轻质多孔型陶粒混凝土制备及性能研究

以双氧水为化学发泡剂,陶粒、水泥、粉煤灰为主要原料制备了轻质多孔型陶粒混凝土,研究了双氧水、粉煤灰掺量变化对陶粒混凝土性能的影响。结果表明,双氧水、粉煤灰掺量可有效改善陶粒混凝土内部孔结构分布,从而提高其力学性能、导热系数、抗冻融能力。在水胶比0.35,陶粒、水泥、纳米CaCO_3、减水剂、稳泡剂、粉煤灰、双氧水用量分别为15%、40%、1%、0.04%、1.2%、28%～32%、6%～8%时,制备的陶粒混凝土表观密度低于1 100 kg/m^3,抗压强度高于7 MPa,抗折强度高于3MPa,导热系数低于0.26 W/(m·K),冻融循环50次后,抗压强度损失低于20%,抗压强度大于6 MPa。

低成本大流动度轻质高强页岩陶粒混凝土研究

基于页岩轻质陶粒与普通混凝土材料,采用体积法设计配合比,以低成本为目标配制大流动度、轻质高强混凝土。利用水胶比,陶粒、砂及浆体三者比例调控试体坍落度、表观密度与强度。可筛选出满足大流动度的轻质高强混凝土,通过对比实验,得到28 d抗压强度超过60 MPa,表观密度为2025 kg/m3的陶粒混凝土。

胶粉表面改性对LC50高强轻质混凝土力学性能的影响及机理研究

为有效利用废旧橡胶粉,改善LC50高强轻质混凝土的力学性能,利用三种改性剂对橡胶粉进行表面改性,研究改性剂类型、橡胶粉掺量和细度对混凝土强度和弯曲韧性的影响,并利用扫描电镜对其微观机理进行分析.结果表明,改性后橡胶粉表面极性增强,圆润度增加,其中司盘40改性后橡胶粉表面的连续性最好.橡胶粉表面改性使混凝土的抗压强度和弯曲韧性得到明显改善,其中司盘40改性的混凝土力学性能最佳,当橡胶粉掺量为6%,粒度为180μm时混凝土在具有良好力学性能的同时能有效利用橡胶粉.改性后的橡胶粉加入混凝土中后,混凝土内部的连续性和密实度更优;相比于粒径为380μm橡胶粉,添加粒度为180μm橡胶粉后,混凝土内部的孔洞更少.

利用自制粗骨料制备轻质高强混凝土的研究

为了解决陶粒作为粗骨料制备轻质高强混凝土存在的强度较低、成型时容易离析等问题,以中空玻璃微珠和粉煤灰漂珠为主要轻质原料制备轻质砂浆,将其破碎后作为粗骨料,与配合比和该粗骨料相同的砂浆一起成型混凝土。研究结果表明:所制备的轻质高强混凝土密度为1 630 kg/m3,28 d抗压强度达57 MPa。这种混凝土基体与粗骨料的界面效应较弱,黏结强度较高,因自制粗骨料密度可调,混凝土的密度也可调。

预应力钢纤维高强轻质混凝土梁疲劳性能

轻质混凝土梁的抗疲劳性能对其在铁路桥梁结构上的应用十分重要。通过对3根60MPa预应力轻质高强与预应力钢纤维轻质高强混凝土T形梁在静载和0.27～0.63应力水平下200多万次疲劳荷载下的受弯性能对比试验 ,研究了两者的承载力、开裂荷载、挠度以及截面中和轴位置等在疲劳过程中的变化规律。结果表明 ,预应力高强轻质混凝土梁本身抗疲劳性能较好 ,而掺加1 %钢纤维又在一定程度上提高了这种梁的抗疲劳性能。

陶粒轻质高强混凝土的试验研究

基于普通原材料和工业废渣,通过正交试验和普通成型工艺配制出抗压强度超过50 M Pa、表观密度1 950 kg/m3的轻质高强混凝土材料,并给出优选配比方案,归纳出轻质高强混凝土强度、强质比与胶水比的经验公式。

轻质高强陶粒混凝土的试验研究

基于"以最低表观密度达到设计强度"的目的,本文将砂浆视为一相,粗轻骨料视为一相,"砂浆相"主要提供强度,"粗轻骨料相"主要起填充和"轻质"的作用。将"砂浆相"和"粗轻骨料相"按不同比例复合,得到不同表观密度的轻骨料混凝土,测量轻骨料混凝土的28天强度和实际表观密度,绘制"28天强度—表观密度"曲线,得出满足"以最低表观密度达到设计强度"要求的CL35轻质高强混凝土的最佳配比。配置出表观密度为1550Kg/m3,28天抗压强度为38.7MPa的轻质高强混凝土。